【文章內(nèi)容簡介】 冷彎薄壁型鋼梁 ，按有效截面設(shè)計，不必驗算。 鋼板連成的組合梁 ，需驗算局部穩(wěn)定。 由彈性穩(wěn)定理論知，矩形簡支板在各種應(yīng)力單獨作 式中： b：受壓時受載邊邊長， 受剪時為短邊； 公式不僅適用四邊簡支板，也適用于其它支承情況。 將泊桑比 =， E＝ 206 10179。 N/mm178。代入，得： )( bt)1 2 ( 1 Eπkσ222cr νχ??10)bt(k1 8 .6σ 42cr ?? χ用下的臨界應(yīng)力通式為： N/mm178。 ν27 一 . 受壓翼緣的局部穩(wěn)定 受壓翼緣相當(dāng)于均勻受壓板，不需要進行疲勞計算 的梁，在抗彎強度計算時，已考慮截面部分發(fā)展塑性， 但在和壓應(yīng)力相垂直的方向，材料仍然是彈性的，此時 板屬于正交異性板，考慮彈塑性影響，則臨界應(yīng)力為： 式中： b：翼緣板自由外伸部分的寬度。 針對工字形梁 ，翼緣板的外伸部分為三邊簡支板， k = ，取 ， 根據(jù) 不先于屈服破壞 的原則，即 σcr≥ fy 亦即： 得到： 若強度計算按彈性設(shè)計，即取 γx=， 翼緣寬厚比可放寬為： 10)bt(k1 8 . 6σ 42cr ?? ηχN/mm178。 f y42cr 10)bt(0 . 2 51 . 00 . 4 2 51 8 . 6σ ??????f y2 3 513tb ?f y2 3 515tb ??χ 5?η28 針對 箱形截面翼緣 。翼緣外伸部分為三邊簡支，一 邊自由，故 取寬厚比限值同工字形截面翼緣 。 箱形截面翼緣中間部分 為四邊簡支板， k = 4，取 ， 由 σcr≥ fy 二 . 腹板的局部穩(wěn)定 腹板上一般有 σ、 σc、 τ，以下敘述各種應(yīng)力單獨 作用下的臨界應(yīng)力。 1. 腹板的純彎屈曲 翼緣板有一定的抗扭剛度，對腹板屈曲時繞縱邊的 轉(zhuǎn)動有約束作用，相當(dāng)于彈性嵌固，介于簡支和固定之 間，加勁肋當(dāng)作簡支邊，故腹板 為四邊簡支板。 沿高度方向呈一個半波； 沿長度方向呈多個半波。 b 0 b 1 t w h 0 t f y0 23 540tb ?得： a h0 ?χ 5?η29 畫出 k與 a/h0的關(guān)系曲線后，知 kmin= ，故取屈曲 系數(shù) k = 。 當(dāng)梁受壓翼緣和剛性鋪板牢固連接或是和鋼軌焊牢 時，翼緣的扭轉(zhuǎn)受到完全約束，腹板的上邊緣成為嵌固 邊，取嵌固系數(shù) 現(xiàn)行 171。規(guī)范 187。采用通用高厚比（正則化寬厚比）來表達 腹板的臨界應(yīng)力， 正則化寬厚比 σλ cryb f?10)ht(k1 8 .6σ 42cr 0w ?? χ1018 .6 kthλ4yw0b ??? χf?χk2 8 .1 ?? ??而 2 3 5k2 8 . 1 1thyw0 fχ?? 6?χ 3?χ其它情況沒有完全約束，取 30 單軸對稱截面，受彎時中和軸不在腹板中央，為保證 梁整體穩(wěn)定性，通常加強受壓翼緣， 邊緣拉應(yīng)力，此時 k ， 實際設(shè)計中，保留 k＝ ，而把腹板高度用二倍受 壓區(qū)高度 2hc 代替。 各單向臨界應(yīng)力值都不應(yīng)超過各自的屈服強度，引進 抗力分項系數(shù)后，都不應(yīng)超過強度設(shè)計值，在彈性范圍和 塑性 σcr＝ f 之間還需要有彈塑性過渡區(qū)。 235177 th2λ ywcb f?235153 th2λ ywcb f?當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時， 當(dāng)受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時， （ 1－ a） （ 1－ b） 腹板邊緣壓應(yīng)力小于 所以， 31 在梁的整體穩(wěn)定設(shè)計中，若 σcr fy ，為彈性， 以 σcr＝ fy 代入 中， 得： λb＝ ， 考慮到殘余應(yīng)力的不利影響，取 λb＝ ， 即： λb，為彈性。 所以，當(dāng) λb， 實質(zhì)上， f 就是屈服強度 fy ，即彈性屈服應(yīng)力的理 論值。 當(dāng) λb≤ 時， 當(dāng) λb≤， σλ cryb f?彈性 λ1 . 1σ 2bcr f?（ 1－ e） ? ? f0 . 8 5 )λ0 . 7 5 (1σ bcr ??? （ 1－ d） f?σ cr（ 1－ c） 彈塑性 塑性 32 對于即無幾何缺陷又無殘余應(yīng)力的理想彈塑性板，并 不存在彈塑性過渡區(qū)，塑性范圍和彈性范圍的分界點為 λb＝ ，而不是 λb＝ ，就應(yīng)僅有一個分界點。 實際構(gòu)件中，存在幾何缺陷和殘余應(yīng)力，故取 λb＝ 。 受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時， 受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時， 據(jù) 腹板不先于屈服破壞 的原則， 即： σcr≥ fy 的條件 受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時， 10)ht(1 .6 62 3 .91 8 .6σ 42cr 0w ????10)ht(1 . 2 32 3 . 91 8 . 6σ 42cr 0w ????簡化后得： f yw0 235177th ?33 受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時， 滿足上兩式，腹板不會由于彎應(yīng)力而失穩(wěn)， 若不滿足， 設(shè)縱向加勁肋 ，縮短 h0 最有效， 一般設(shè)在受壓區(qū)內(nèi) 因板純彎曲時，沿縱向半波長度隨非受載邊嵌固程度 增加而減小，半波長度小于 h0 ， 所以 設(shè)橫向加勁肋的效果不好 。 f yw0 235150th ?f yw0 235153th ?f yw0 235170th ?h)21~2 . 51(h c1 ?hc：受壓區(qū)高度 近似?。? 近似取： h1 34 2. 腹板的純剪屈曲 主壓應(yīng)力作用下，引起大 約 45176。 方向的波形凸凹變形。 d 是 a 與 h0 的小值 屈曲系數(shù) 翼緣對腹板的嵌固系數(shù) 式實質(zhì)上適用彈性階段工作 a h0 10)dt(1 8 . 6 kτ 42cr w ?? χN/mm178。 l1 長邊長度， l2 短邊長度 當(dāng) a/h0≤1時 當(dāng) a/h01時 22420cr )hh()at(10)ha4(5 . 3 41 . 2 31 8 . 6τ00w??????? ???242 )ht(104)ah(5 . 3 41 . 2 31 8 . 60w0 ??????? ???242cr )ht(10)ah(45 . 3 4 1 . 2 31 8 . 6τ0w0 ??????? ???(?) 212 )4(5 . 3 4k ll?? 3?χ(?)35 彈性界限 取 λs＝ ， 塑性界限，參照歐盟規(guī)范，取 λs＝ 當(dāng) λs， 當(dāng) λs≤， 當(dāng) λs≤ ， 2 3 5)ah(5 . 3 4441thλy2w0s0f??當(dāng) a/h0≤1時 當(dāng) a/h01時 2 3 5)ah(45 . 3 441thλy2w0s0f??τλ crvys f?f vcrτ ?? ? f vscr 0 . 8 )λ0 . 5 9 (1τ ???λ1 . 1τ 2svcr f?式中： ：板件幾何缺陷影響系數(shù) 塑性 彈塑性 彈性 （ 2－ a） （ 2－ b） （ 2－ e） （ 2－ d） （ 2－ c） 0 .9 )( 0 .8 vyvy ?? ff ?τ3τλ crycrvysff ??正則化寬厚比 36 （因端部并非受純剪，有彎曲正應(yīng)力，工作不利 。） 滿足此式，腹板不會由于剪應(yīng)力而失穩(wěn)， 不滿足時， 當(dāng) a / h0＞ 2 時， k 值變化不大，即設(shè)橫向加勁肋的 作用不大。 因此， 將 a＝ 2h0 設(shè)為橫向加勁肋的間距。 τττ pcrcr ????ha 0)ht(2 3 549τ 0wycr f??3τ yvycr ff ???f yw0 23585th ?f yw0 23580th ?τcr↑ ?k↑ ?a/h0↓ ?設(shè)橫向加勁肋 ?a↓ 則： ?。? 簡化后，得到： 即： 的條件 f vycr 0. 8τ ?? 30 .8τ ycr f??在彈塑性階段 取不利情況，即： 據(jù)腹板 純剪屈曲不先于屈服破壞 的原則： 37 3. 局部壓應(yīng)力作用下 嵌固系數(shù)與屈曲系數(shù)的乘積為： 當(dāng) ≤a/h0， 當(dāng) ≤a/h0≤， 正則化寬厚比 將 σc， cr代入，得： 局部壓應(yīng)力和彎曲正應(yīng)力同屬正應(yīng)力，但是，腹板中 引起非彈性變形的橫向殘余應(yīng)力不如縱向大， 性界限取為 λc＝ ，不是 ， 塑性界限取為 λc＝ 。 a h0 10)ht(k1 8 . 6σ 42crc, 0w ?? χ)ha( 1 . 8 31 3 . 41 0 . 9k 0 3???χha51 8 . 9k 0??χσλ crc,yc f?235)ha( 1 . 8 31 3 . 41 0 . 928thλy3w0c0f???235ha51 8 . 928thλy0w0c f??當(dāng) ≤a/h0， 當(dāng) ≤a/h0≤， （ 3－ a） （ 3－ b） 所以把 彈 38 當(dāng) λc＞ ， 當(dāng) λc≤， 當(dāng) λc≤， σc， cr也可寫成 故： 據(jù)腹板 不先于屈服破壞 的原則： 得到： 取為： 滿足此式，腹板不會由于局部壓應(yīng)力而失穩(wěn)。 不滿足時，設(shè)短橫向加勁肋。 f?σ crc,λ1 . 1σ 2ccrc, f?? ? f0 . 9 )λ0 . 7 9 (1σ ccrc, ???彈性 彈塑性 塑性 （ 3－ d） （ 3－ c） （ 3－ e） )ht100(Cσ 0w 21crc, ?)ht100(166σ 0w 2crc, ?f yw0 23580th ?f yw0 23584th ?即 σc， cr ≥ fy 的條件 C1min＝ 16